航天器自主天文导航（autonomous celestial navigation of spacecraft），工学-测绘学-导航定位-天文导航-光学天文导航，通过观测自然天体确定航天器的姿态、航向、位置的导航技术。航天器自主天文导航以自然天体为信标，通过拍摄自然天体获取天文观测信息并建立测量模型，结合航天器运动规律建立状态方程，并应用相应的估计方法获得航天器的姿态、航向、位置等运动参数，从而实现航天器自主导航的过程。航天器自主导航是航天器自主运行的必要条件。航天器自主运行是指在不依赖地面设施的条件下，在轨完成飞行任务要求的功能或操作。实现航天器自主导航不仅能够极大降低对人力、物力和地面设施的要求，降低成本，更是能在地面系统遭到破坏和干扰，或航天器与地面信息传输发生中断阻塞时，使航天器仍然能够完成轨道确定、轨道保持等任务，保证较强的生存能力，对于大型载人航天器和深空探测器的运行于管理都具有重要意义。